题目内容

常温下,将200 mL pH = a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间后,测得溶液的PH变为b(溶液体积的变化忽略不计）,在整个电解过程中始终只有一个电极上有气体产生。下列说法错误的是
A．b<a<7
B．阴极电极反应式为：Cu2++2e-="Cu"
C．向溶液中加人9.8x(10-b-10-a)gCu(OH)2可使溶液恢复到电解前的浓度
D．阳极产生的气体是O2，其体积(标准状况下)为1.12x(10-b-10-a)L
C

试题分析：依题意可知整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生，则整个过程中是阳极产生氧气，阴极析出铜单质，要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3，需要20(10-b-10-a)g CuO。考虑水解a＜7，电解转变成酸则b＜a＜7，根据pH的变化可知转移的电子数为(10-b-10-a)mol/L×0.2L，所以产生氧气的体积为。因此C项错误，其余选项均正确。答案选C。
点评：电解中最关键的是准确判断出电极上离子的放电顺序。在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。
练习册系列答案
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0.1 mol·L-1 AgNO3溶液在以Ag作阳极、Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16 g时，下列判断正确的是
A．溶液的浓度变为0.08 mol·L-1B．阳极上产生112 mL O2（标准状况）
C．转移的电子数是1.204×1023D．反应中有0.02 mol的Ag被氧化
下列关于甲、乙、丙、丁四幅图说法正确的是
A．装置甲中对于铁闸门的保护用的是“牺牲阳极的阴极保护法”，焊接在铁闸上的金属R可以是锡块
B．装置乙中对于铁闸门的保护采用的是“外加电流的阴极保护法”，铁闸门应与直流电源的负极相连
C．装置丙可实现电解精炼铜，电极A的材料用纯铜，电极B的材料用粗铜
D．装置丁可实现镀铜，铜片接在电源的正极，待镀金属接在电源的负极，X溶液应用含有待镀金属阳离子的溶液
右图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是
A．当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112 mL
B．负极反应为4Na4e-=4Na+
C．闭合K后，b电极附近的pH变小
D．闭合K后，a电极上有产生氢气
将含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol KCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2 g Cu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为（忽略水中溶解）
A．3.36 LB．4.48 LC．5.60 LD．6.72 L
（9分）工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。
(1)两极发生的电极反应式：阴极：_______________阳极：______________________
(2)写出Cr2O72－变为Cr3＋的离子方程______________________________________。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因_______________________________________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极
(11分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为                                        。
在X极附近观察到的现象是                                            。　
②Y电极上的电极反应式为                                                ，
检验该电极反应产物的方法是                                            。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是          ，电极反应式是                             。
②Y电极的材料是           ，电极反应式是                            。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示.

①该电解槽的阳极反应式是____________________________.
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因                              
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出
（19分）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液c ；A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，则：
① B是         极（填“阴”或“阳”） B极逸出                （填：黄绿或无色）气体，同时B极附近溶液呈           色。　
②电解池中A极上的电极反应式为                    。
B极上的电极反应式为                    。
（2）如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，电解液c选用CuSO4溶液，则：
① A电极的材料是    ，电极反应式是 　　　　                      。
② B电极的材料是    ，电极反应式是                               。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（3）用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为           L 。
（4）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用        　　，阳极材料是用　　　　，阴极电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6分）常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息回答下列问题。

⑴通过计算推测：
①原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。
②t2时所得溶液中氢离子物质的量浓度
⑵实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值。试简要分析其可能原因。

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